Введение
Введение
Интегральная микросхема (интегральная схема - ИС) - микроэлектронное изделие, выполняющее определенную функцию преобразования электрических сигналов, которое представляет собой совокупность электрических соединенных компонентов (транзисторов, диодов, резисторов и др.), изготавливаемых в едином технологическом цикле на общей диэлектрической или полупроводниковой основе (подложке).
Основной функцией интегральных микросхем является обработка (преобразование) информации, заданной в виде электрического сигнала: напряжения или тока. Электрические сигналы могут представлять информацию в непрерывной (аналоговой) или дискретной (цифровой) форме. Микросхемы, выполняющие обработку этой информации, называются аналоговыми или цифровыми соответственно.
Современные интегральные микросхемы являются сложными электронными устройствами, поэтому используются различные уровни их схемотехнического представления. Наиболее детальный уровень представления - электрическая схема в виде соединения отдельных компонентов. Следующий, более общий уровень - структурная схема, представляющая собой соединение отдельных логических элементов и триггеров (для цифровых схем) или аналоговых каскадов (для аналоговых схем). Эти элементы и каскады выполняют элементарные логические или аналоговые операции, с помощью которых можно реализовать любую цифровую, аналого-цифровую или аналоговую функцию. Они имеют относительно простую, электрическую схему, которая обычно содержит не более десяти - двадцати компонентов. Еще более высокий уровень используется для представления сложно-функциональных БИС и СБИС: микропроцессоров, микро-ЭВМ, аналого-цифровых и цифро-аналоговых преобразователей и др. Их структура представляется в виде соединения функциональных узлов и блоков. Такое представление называется функциональной схемой. Структура входящих в ее состав функциональных узлов и блоков может состоять из десятков и сотен простейших логических элементов и аналоговых каскадов.
На стыке микроэлектроники и цифровой техники развивается самостоятельная область науки и техники - цифровая электроника, предметом которой являются принципы и методы схемотехнического проектирования цифровых интегральных микросхем, которое включает разработку их структуры (функционально-логическое проектирование) и электрической схемы (схемное проектирование). Непрерывное повышение степени интеграции проектируемых микросхем, обеспечивающее реализацию на одном кристалле целых цифровых систем, требует от специалиста знания принципов работ базовых логических элементов, триггеров, комбинационных устройств и устройств последовательностного типа.
